JP2007294523A - 表面実装型光結合器、その実装方法、及び、その製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】V字溝14が設けられたシリコン基板12に高精度実装した光半導体デバイス10と、V字溝の長さより短い短尺ベアファイバ38をV字溝に実装し光結合させる。光半導体デバイスと、短尺ベアファイバとをV字溝へ整列後、上部から封止カバー40で同カバーに形成した半田又は低融点ガラス42によりシリコン基板と熱圧着固定する。封止カバーから突出した短尺ベアファイバの一部とピグテールベアファイバ16とは、同じV字溝上の封止カバーの外部で直接光結合される。
【選択図】図1
Description
(a)シリコンウエハから矩形状に個片化される領域のシリコン基板の上面に、この領域の一辺から直線状のV字溝をこの領域の中途まで形成する工程と、
(b)シリコン基板の上面に、V字溝の延在方向に対して発光端面を直交させて、V字溝の延長線上に光半導体デバイスを搭載する工程と、
(c)V字溝の長さよりも短い石英ガラス製の短尺ベアファイバを、その一方の端面を光半導体デバイスの発光端面と光結合させて、V字溝に搭載する工程と、
(d)封止カバーで、光半導体デバイスと短尺ベアファイバとを気密封止する工程。
図1は、この発明の第1の実施形態を示す図である。
図4は、第2の実施形態を説明するためのコリメータ系レンズ結合型の表面実装型光結合器の説明に供する図である。シリコン基板12の上面12aに実装された光半導体デバイス(レーザダイオード)10と、この光半導体デバイス10及び短尺ベアファイバ38の光結合部とが封止カバー40により気密封止され、しかも、封止カバー40の外部において短尺ベアファイバ38とピグテールベアファイバ16は、レンズ搭載用V字溝36へ無調芯実装されたコリメータレンズ32と集光レンズ34を用いて光結合されている。この場合、ピグテールベアファイバ16は、シリコン基板12の上面12aに新たに設けられたV字溝62に支持されている。このV字溝62は、V字溝14の延長線上に直線的に設けられている。
次に、図6(A)及び(B)を参照して第3の実施形態の説明を行う。図6(A)は、短尺ベアファイバによるパッチ接続例を説明するための図であり、図6(B)は、パッチ接続するための二つの光ファイバのオフセットの説明図である。図6(A)及び(B)に示す表面実装型光結合器は、シリコン基板12の上面12aに実装した光半導体デバイス(レーザダイオード)10と、前段V字溝48aへ搭載したシングルモードの短尺ベアファイバ38及び後段V字溝48bへ搭載したマルチモードのピグテールベアファイバ16とで構成される。各ファイバは互いの端面を近接させた状態で直接光結合され、結合損失並びに反射戻り光を低減するための透明シリコーン樹脂である屈折率整合材44が光結合部に充填されている。
図8を参照して、第4の実施形態としての光結合器のウエハ実装例を説明する。シリコンウエハ54にはシリコン基板12が個片化されるべき一単位として多数構成され、各シリコン基板12には光半導体デバイス10、短尺ベアファイバ38及び気密封止するための封止カバー40が全てシリコンウエハ54上で実装される。
10a:発光端面
12:シリコン基板
12a:シリコン基板の上面
12b:シリコン基板の端面
14、62:V字溝
16:ピグテールベアファイバ
18:被覆コード
20:パッケージ
22:Auメタル部
24:金属パイプ
26:半田充填
28:カバー
30:パッケージリード
32:コリメータレンズ
34:集光レンズ
36:レンズ搭載用V字溝
38:短尺ベアファイバ
40:封止カバー
40a:溝
42:半田
44:屈折率整合材
46:ボールレンズ
48a:前段V字溝
48b:後段V字溝
50:パッチコードファイバ
52:マルチモードファイバ
54:シリコンウエハ
56:長尺ベアファイバ
58:メタル蒸着
60:光ファイバ
Claims (8)
- シリコン基板と、
該シリコン基板の上面に配設された光半導体デバイスと、
前記シリコン基板の上面に、該シリコン基板の一方の端面から前記光半導体デバイスの発光端面に向けて、該発光端面と直交する方向に設けられた直線状のV字溝と、
該V字溝によって支持され、一方の端面が前記発光端面内の発光部と光結合し、及び前記V字溝の長さよりも短い石英ガラス製の短尺ベアファイバと
を具えることを特徴とする表面実装型光結合器。 - 請求項1に記載の表面実装型光結合器において、
前記光半導体デバイスと、前記短尺ベアファイバの該光半導体デバイス側の部分とを、前記シリコン基板との間で気密封止する封止カバーを具えることを特徴とする表面実装型光結合器。 - 請求項1又は2に記載の表面実装型光結合器において、
前記短尺ベアファイバは、半田又は低融点ガラスで前記シリコン基板の前記V字溝に溶融接続されていることを特徴とする表面実装型光結合器。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の表面実装型光結合器において、
さらに、前記封止カバーの外側で、前記V字溝に支持されているとともに、前記短尺ベアファイバの他方の端面に直接光結合されているピグテールベアファイバを具えていることを特徴とする表面実装型光結合器。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の表面実装型光結合器において、
さらに、ピグテールベアファイバとボールレンズとを具え、前記短尺ベアファイバと前記ピグテールベアファイバとは、前記ボールレンズを介して光結合されていることを特徴とする表面実装型光結合器。 - 請求項4に記載の表面実装型光結合器において、
前記短尺ベアファイバをシングルモードのファイバとし、前記ピグテールベアファイバをマルチモードのファイバとし、両ベアファイバの光結合は、両者の光軸をずらして行われることを特徴とする表面実装型光結合器。 - 請求項1に記載の表面実装型光結合器を形成するに当たり、
前記短尺ベアファイバを前記シリコン基板のV字溝に電気回路基板への実装時にリフロー可能であるように搭載することを特徴とする表面実装型光結合器の実装方法。 - (a)シリコンウエハから矩形状に個片化される領域のシリコン基板の上面に、該領域の一辺から直線状のV字溝を該領域の中途まで形成する工程と、
(b)前記シリコン基板の上面に、前記V字溝の延在方向に対して発光端面を直交させて、該V字溝の延長線上に光半導体デバイスを搭載する工程と、
(c)前記V字溝の長さよりも短い石英ガラス製の短尺ベアファイバを、その一方の端面を前記発光端面と光結合させて、前記V字溝に搭載する工程と、
(d)封止カバーで、前記光半導体デバイスと前記短尺ベアファイバとを気密封止する工程と
を含むことを特徴とする表面実装型光結合器の製造方法。
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